Collusion-Resistant Jamming for Securing Legacy Clients in Wireless Networks
Collusion-Resistant Jamming for Securing Legacy Clients in Wireless Networks
复制标题
用于保护无线网络中传统客户端安全的抗共谋干扰
DOI：
10.1109/tmc.2019.2927478
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发表时间：
2020-10
影响因子：
7.9
通讯作者：
Wang Xudong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xie Dianhan;Mao Wenguang;Tang Aimin;Wang Xudong
现有的物理层安全方案不适用于在长相干时间信道上操作的传统设备，因为它们需要物理层的变化。为此，开发了一种新的物理层安全方案来保护遗留客户端。在该方案中，密钥由客户端生成并发送到接入点（AP）。为了保护这些密钥，一个称为保密保护器（SP）的独立设备发送干扰信号，以防止窃听者偷听密钥。SP配备有多个天线，每个天线发射具有伪前导码的独立干扰流。由于SP可以秘密地与AP共享干扰信号，因此AP可以使用某种模拟网络编码方案来去除干扰信号并解码密钥。相比之下，窃听者不知道干扰信号来解码密钥。然而，长相干时间信道容易受到窃听者的攻击，因为他们可以以蛮力的方式猜测信道系数，然后去除干扰信号。因此，利用频率分集来增强系统的安全性。此外，干扰机制的设计抵抗窃听者之间的勾结。因此，密钥可以在AP和客户端之间秘密共享。所开发的方案在软件定义的无线电平台上实现。性能结果表明，它可以有效地提供安全的通信，而无需对传统客户端的物理层进行任何更改。
Existing physical layer security schemes are inapplicable to legacy devices operating on long coherence-time channels, since they demand changes in the physical layer. To this end, a new physical-layer security scheme is developed to secure legacy clients. In this scheme, secret keys are generated by a client and transmitted to the access point (AP). To protect these keys, a separated device called secrecy protector (SP) transmits jamming signals to prevent eavesdroppers from overhearing the keys. The SP is equipped with multiple antennas, each of which transmits an independent jamming stream with a pseudo-preamble. Since the SP can share jamming signals with the AP secretly, the AP can use a certain analog network coding scheme to remove jamming signals and decode the keys. In contrast, eavesdroppers have no knowledge of jamming signals to decode the keys. However, the long coherence-time channels are vulnerable to eavesdroppers, as they can guess the channel coefficients in a brute force way and then remove the jamming signals. Thus, frequency diversity is exploited to enhance the security of the system. Moreover, the design of jamming mechanisms resists collusion among eavesdroppers. Therefore, secret keys can be secretly shared between the AP and a client. The developed scheme is implemented on a software-defined radio platform. Performance results demonstrate that it can effectively deliver secure communications without any changes to the physical layer of legacy clients.
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DOI：
10.1109/infcom.2013.6567117
发表时间：
2013-04
期刊：
2013 Proceedings IEEE INFOCOM
影响因子：
--
作者：
Hongbo Liu;Yan Wang;J. Yang;Yingying Chen
通讯作者：
Hongbo Liu;Yan Wang;J. Yang;Yingying Chen
DOI：
10.1109/tifs.2011.2165947
发表时间：
2012-02
影响因子：
6.8
作者：
P.C. Pinto;J. Barros;M. Win
通讯作者：
P.C. Pinto;J. Barros;M. Win
DOI：
10.1145/2018436.2018438
发表时间：
2011-08
期刊：
Proceedings of the ACM SIGCOMM 2011 conference
影响因子：
--
作者：
Shyamnath Gollakota;Haitham Hassanieh;Benjamin Ransford;D. Katabi;Kevin Fu
通讯作者：
Shyamnath Gollakota;Haitham Hassanieh;Benjamin Ransford;D. Katabi;Kevin Fu
影响因子：
3.9
作者：
D. Tubail;M. El-Absi;S. Ikki;W. Mesbah;T. Kaiser
通讯作者：
D. Tubail;M. El-Absi;S. Ikki;W. Mesbah;T. Kaiser
影响因子：
2.8
作者：
Gollakota, Shyamnath;Katabi, Dina
通讯作者：
Katabi, Dina